環(huán)糊精功能化碳納米管.pdf

1、碳納米管具有諸多優(yōu)異性能的同時，由于它低溶解度和低分散度極大地制約了其在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。目前，通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)對其進(jìn)行各種化學(xué)修飾已成為改善其性能的有效途徑。具有“外親水，內(nèi)疏水”的環(huán)糊精具有特異的雙親性能，將β-環(huán)糊精（β-CD）與多壁碳納米管（MWNTs）通過共價鍵相結(jié)合，可望在改善碳納米管溶解性的同時，制備出應(yīng)用范圍更廣的新型材料。
　　本文采用超聲混酸（濃硫酸/濃硝酸）和己二胺改性處理原始多壁碳納米管（p-MWNTs）

2、，采用紅外光譜（FT-IR）、X-射線光電子能譜儀（XPS）、熱重儀（TGA）等手段研究改性前后 MWNTs的物理化學(xué)變化。分析結(jié)果表明，酸化后的碳納米管（MWNTs-COOH）表面接枝上了-OH，-COOH等含氧極性基團(tuán)；并用酸堿滴定法測定羧基化碳納米管表面羧基含量為3.268mmol/g。己二胺進(jìn)一步處理 MWNTs-COOH制備氨基化多壁碳納米管（MWNTs-NH2），采用FT-IR及XPS測試發(fā)現(xiàn)在碳納米管上成功地接枝氨基。此外

3、還采用超臨界乙二胺對p-MWNTs與MWNTs-COOH進(jìn)行胺化處理，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)氮元素主要是以酰胺形式存在，并且預(yù)羧基化處理的MWNTs更容易酰胺化。通過比較發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)己二胺胺化后的碳納米管效果要弱于超臨界乙二胺胺化后的碳納米管。
　　通過硅烷偶聯(lián)劑將自制的環(huán)糊精線性聚合物（CDP）接枝到到胺化碳納米管表面，從而得到環(huán)糊精改性多壁碳納米管（MWNTs-CDP）。通過 FT-IR、XPS、TGA、透射電子顯微鏡（TEM）和比表面積

4、測試（BET）等手段研究CDP和MWNTs-CDP的結(jié)構(gòu)與性能。BET吸脫附曲線可以看出，MWNTs-CDP存在兩種不同的孔，且孔的形狀接近于圓柱形；其比表面積大大下降。
　　利用氯乙酸和丁二酸酐對環(huán)糊精進(jìn)行羧基化改性，通過核磁氫譜（1H NMR）確定用氯乙酸來改性，可得到羧甲基化的環(huán)糊精（CMβ-CD），并測得其接枝率為13.7％。進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)方法把CMβ-CD以酰胺鍵共價修飾到超臨界乙二胺胺化的碳納米管上，制備羧甲基化β-C